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DeltaQuad et FiveBarQuad


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46 réponses à ce sujet

#1 Oracid

Oracid

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Posté 03 mars 2019 - 12:12

DeltaQuad est mon nouveau projet de quadrupède, basé sur des pattes en forme de losange.
Le terme Delta vient sans doute du fait que par exemple sur une imprimante 3D Delta, vue d'en haut, les 3 "axes" forment bien un triangle. A moins que lorsque le losange a 2 cotés nettement plus courts, il a une allure de triangle. Peu importe.
Il s'agit ici d'une mécanique Delta 2D. Pour voir des exemples, il suffit de faire une recherche "2D Delta robot" sur YouTube.

Ce principe mécanique a comme avantage de déporter les moteurs sur le corps du robot. Dans une situation classique, les moteurs sont situé sur les articulations ce qui nécessite un couple plus élevé pour les moteurs en amont.
Les quadrupèdes tels que SpotMini, Cheetah etc. extrapolent ce principe, mais dans leur cas, le moteur pour l'axe haut est en prise directe avec le membre, alors que le genou est relié au second moteur par une chaine ou par tringlerie comme sur Cassie.

Mais avant de me lancer dans ce genre de quadrupède, j'ai pensé qu'un vrai Delta était plus facile à réaliser.

Sur la première image on peut voir une patte Delta avec ses 2 servos très puissants, 48kg.cm chacun.
Sur la deuxième image, la patte est montée sur ma nouvelle tour de tests, beaucoup plus rigide.
Sur la troisième image, je montre comment je peux relever très simplement la valeur des angles des 2 servos, en modélisant un système strictement identique sur un plan.

Cliquez moi.
DSC_2085-L.jpg DSC_2094-L.jpg DSC_2116-L.jpg
Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#2 Oracid

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Posté 03 mars 2019 - 12:29

Pour illustrer ce fil, voici 2 exemples de Delta.

Dans la première vidéo, on peut voir un Delta basique, mais faisable.
Dans la deuxième vidéo, on peut voir l'extrapolation de cette technique vers un quadrupède évolué.



Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#3 Oracid

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Posté 16 juin 2019 - 06:46

Aujourd'hui, j'envisage d'utiliser le logiciel Linkage, https://www.robot-ma...la-cinematique/, pour l'étude de la marche de mon DeltaQuad.
J'ai contacté le programmeur et j'espère qu'il va modifier son logiciel pour l'adapter à une utilisation en robotique.
C'est pour lui que j'ai fait cette vidéo, pour lui expliquer quels sont mes besoins.

Ici, le tracé est le résultat d'une non égalité des angles des servos, 120° servo-gauche et 110° servo-droite.
C'est juste un exemple, une bas de discussion.


Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#4 Oracid

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Posté 28 juillet 2019 - 05:11

Cliquez moi.
DSC_2194-L.jpg
Il m'a fallu quelques mois de réflexion et beaucoup de déception et de remise en cause pour arriver à ce nouveau quadrupède.
Bien entendu, il est basé sur un mécanisme Delta, néanmoins j'ai décidé de l'appeler FiveBarQuad.
Je pense que la référence au mécanisme des 5 bars est plus conforme à la réalité. Le Delta faisant, à mon avis, plutôt référence à un mécanisme 3D.

Il fonctionne à merveille et vous imaginez bien que j'ai dû résoudre le problème de la cinématique inverse qui est très recommandé pour ce type de mécanisme.
Avec mon Certif comme seul diplôme, cela n'a pas été vraiment facile. J'ai lu pas mal de documentation sur le sujet, sans rien comprendre. Alors, j'ai laissé tomber toute référence à la mécanique inverse.
J'ai tout remis à plat dans ma tête et j'ai essayer de retrouver les quelques connaissances que j'avais en trigo.
Et puis, à force de réflexion et en m'inspirant de quelques vidéos et de sites sur la trigo, j'ai eu comme une révélation.

Au point que j'ai l'intention de faire une vidéo ayant comme titre, "Inverse Kinematics for dummies".

A priori, je ferai cette vidéo avant la vidéo sur FiveBarQuad. Mais le temps me manque énormément, alors ce ne sera peut-être pas pour tout de suite.

Je présenterai FiveBarQuad à la Toulouse Robot Race.
Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#5 Oracid

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Posté 03 août 2019 - 03:57

Voici donc ma vidéo montrant un quadrupède basé sur le mécanisme des 5 barres (on dit aussi Delta).

Pour moi, c'est un pas important que je franchis là.

Je vais essayer de mettre 2 capteurs à ultrasons pour la Toulouse Robot Race, début octobre.. Un vers la gauche et un vers la droite.

Mon prochain projet ? Faire la même chose en plus grand.


Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#6 Oracid

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Posté 06 août 2019 - 07:45

Cliquez moi.
DSC_2313-L.jpg

Voici ma nouvelle version de FiveBarQuad que je devrais présenter à Toulouse, début octobre.

La structure du chassis en H est passée de 13,5cm X 12cm à 25cm X 13,5cm.
Quant aux pattes, elles ont déjà allongé de 2cm par rapport à la vidéo, cela fonctionne très bien. Ici, je les allonge de 2cm supplémentaires.
Au final, la hauteur au garrot augmente de 4 à 5cm.

J'ai commandé des nouveaux servos MG92B qui ont un couple de 3kg.cm(14g) contre 1kg.cm(9g) pour les SG90 normaux.
Je suis un peu revenu des servos puissants, mais lourds. J'ai fait le choix de ces petits servos en m'inspirant de la multitude de réalisations de Spiders qui les utilisent.

Je vais aller jusqu'au bout de cette logique. Elle est simple. Voir ce qui existe, s'en inspirer et augmenter tout doucement les paramètres, à partir d'un model qui fonctionne.
Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#7 macerobotics

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Posté 18 août 2019 - 09:20

Bonjour,

 

Félicitation pour le robot quadrupède avec les pattes delta en Lego.

Je travaille aussi sur ce type de pattes et connais la complexité de la cinématique inverse. Je ne connais pas les servomoteurs SG90B, j'utilise les MG91 (2.2kg/cm).


Mace Robotics - mobile platform for education makers and research.

www.macerobotics.com


#8 Oracid

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Posté 18 août 2019 - 05:43

Je me suis trompé. En fait, il s'agit du MG92B, http://www.towerpro.com.tw/?product=mg92b
J'ai modifié le post précédent.

Je suis en train de faire une vidéo sur la cinématique inverse.
Je galère un peu, j'ai des problèmes avec mon logiciel de vidéo, mais je pense la poster dans le courant de la semaine prochaine.

J'espère te convaincre que ce n'est pas si compliqué que cela. Enfin, c'est le but de la vidéo, justement.
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#9 pmdd

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Posté 20 août 2019 - 02:26

Cliquez moi.
attachicon.gifDSC_2313-L.jpg

Voici ma nouvelle version de FiveBarQuad que je devrais présenter à Toulouse, début octobre.

La structure du chassis en H est passée de 13,5cm X 12cm à 25cm X 13,5cm.
Quant aux pattes, elles ont déjà allongé de 2cm par rapport à la vidéo, cela fonctionne très bien. Ici, je les allonge de 2cm supplémentaires.
Au final, la hauteur au garrot augmente de 4 à 5cm.

J'ai commandé des nouveaux servos MG92B qui ont un couple de 3kg.cm(14g) contre 1kg.cm(9g) pour les SG90 normaux.
Je suis un peu revenu des servos puissants, mais lourds. J'ai fait le choix de ces petits servos en m'inspirant de la multitude de réalisations de Spiders qui les utilisent.

Je vais aller jusqu'au bout de cette logique. Elle est simple. Voir ce qui existe, s'en inspirer et augmenter tout doucement les paramètres, à partir d'un model qui fonctionne.

Super réalisation.

 

J'ai une question, j'ai du mal à voir sur la vidéo, la bête lève-t'elle les pattes complètement et surement, ou alors faudrait-il optimiser la matière et la forme (genre anti-retour) des "pieds" pour minimiser les petits glissements ?


Découpeur de gâteau, ouvreur de yaourt, allumeur de bougies, la collection complète de pmdd !


#10 Oracid

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Posté 20 août 2019 - 04:00

Oui, elle lève bien les pattes de 5mm comme tu peux le voir sur les tableaux des valeurs de Y.
Ce n'est pas beaucoup, mais cela fait gagner du temps.

C'est vrai que ce n'était pas le cas dans les versions précédentes qui n'utilisaient pas le mouvement des 5 barres(Delta), https://www.robot-ma...ruped/?p=102982
Il semblerait que ce soit également l'un des avantages de la cinématique inverse, plutôt que de combiner les valeurs de 2 servos un peu au pifomètre.
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#11 Oracid

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Posté 21 août 2019 - 06:31

Voici une nouvelle version encore plus grande.
La structure du chassis en H est passée de 25cm X 13,5cm à 25cm X 16,5cm.
La hauteur au garrot est passé de 128mm pour l'original à 168mm.
Aujourd'hui, j'ai effectué les premiers tests. Il fonctionne parfaitement.
Je me demande jusqu'où ces petits servos, SG90, vont tenir.

Vous remarquerez les 3 détecteurs à ultrason. Un orienté vers la gauche, un autre vers la droite et un autre en frontal.
Je ne les ai pas encore programmés, ni testés.

Voici 2 photos, toujours en comparaison avec l'original.

Cliquez moi.
DSC_2323-L.jpg DSC_2331-L.jpg
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#12 Oracid

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Posté 25 août 2019 - 06:39

Sur mon projet, avec 3 capteurs à ultrasons HC-SR04, il me fallait 6 entrées/sorties.
C'était beaucoup pour mon Arduino Uno, d'autant que j'ai déjà 8 servos et un bouton de démarrage.
Je me suis alors rappelé que l'on pouvait utiliser les entrées analogiques en tant qu'entrées/sorties.

Et bien, cela fonctionne très bien !
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#13 Oracid

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Posté 29 août 2019 - 03:22

Cliquez moi.
DSC_2337-L.jpg

Quelques modifications sur FiveBarQuad V2.
J'ai ajouté 4 arbalétriers au chassis pour augmenter sa rigidité. Pas compliqué et très efficace.
J'ai mis des chaussons aux pieds. Là, je dois dire que j'ai eu la main verte.
Il s'agit de sections d'un manchon d'isolation de tube de cuivre de chauffage.
Ce type de chausson est un excellent amortisseur et assouplit la marche.
Vous pensez bien qu'à de multiples reprises, j'ai testé les embouts caoutchouc.
A mon avis, le caoutchouc est une fausse bonne solution.
Il bloque le mécanisme de la marche à cause de l'opposition de phase des pattes.
C'est assez difficile à imaginer, il faut le tester pour le croire.
J'ai remis des poutres à la place des axes pour les pattes. Trop flexible.
J'ai mis également les capteurs à ultrasons sur les flancs. Je n'ai pas encore fait les tests.
J'ai de gros problèmes avec les ultrasons en extérieur.
Mais je dois continuer mes tests. Il est possible que j'ai une accumulation de problèmes qui se masquent les uns les autres.
Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#14 Sandro

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Posté 29 août 2019 - 03:38

Petite question : tu essaye de détecter quoi avec les capteurs ultra-sound des cotés? Selon l'application, il est bien possible qu'il soit plus intéressant de les orienter vers l'avant gauche et l'avant droite que vers la gauche et vers la droite?



#15 Oracid

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Posté 29 août 2019 - 05:24

Petite question : tu essaye de détecter quoi avec les capteurs ultra-sound des cotés?

Et bien, je me suis inscrit à la TRR, https://www.robot-ma...obot-race-2019/, http://toulouse-robot-race.org/
De chaque coté de la piste, il y a des petites bordures. De plus, il y a un portique à environ 1m de hauteur.

Dans un premier temps, voir image plus haut, j'ai placé 3 capteurs à US sur le devant de mon quadrupède.
Un vers l'avant, ou vers le haut pour le portique, un deuxième orienté vers la gauche et un troisième orienté vers la droite.
Ces deux derniers capteurs ont pour objectif de détecter les bordures qui font environ 15cm de haut.

Il y a quelques jours, ces capteurs fonctionnaient. Puis, j'ai laissé tombé pour me consacrer à la marche.
Et aujourd'hui, ils ne fonctionnent plus, sauf le frontal.

Pour l'orientation de ces capteurs, pas de problème, ils sont orientables.
L'idée, c'est de les orienter vers le sol. Ainsi le son va rebondir sur la bordure, puis rebondir de nouveau vers le capteur.
C'est vrai que c'est un peu tiré par les cheveux, mais je pense que cela fonctionne plus facilement que l'on pourrait le croire.
Si cela ne fonctionne pas, je mettrai les capteurs perpendiculairement aux bordures et à la bonne hauteur.

Mais le vrai problème, n'est pas là. Le vrai problème, c'est que ces capteurs fonctionnent différemment à l'intérieur et à l'extérieur.
J'avais déjà eu ça l'année dernière avec des capteurs Lego.

Je vais donc reprendre les tests de ces capteurs un par un.
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#16 Oracid

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Posté 30 août 2019 - 05:03

Je vais donc reprendre les tests de ces capteurs un par un.

J'ai trouvé !
C'était la masse de l'un des connecteurs qui faisait un mauvais contact parce qu'il était pas bien enfiché dans le connecteur Dupont.
Cela plantait le capteur précédent. Bref, que du bonheur...

Maintenant que j'ai ma pince à sertir, j'espère que cela n'arrivera plus.
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#17 Oracid

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Posté 10 septembre 2019 - 06:13

Cliquez moi.
DSC_2342-L.jpg
Voici la dernière version de FBQ (FiveBarQuad).
C'est cette version qui sera proposée au Toulouse Robot Race http://toulouse-robot-race.org/
Il fonctionne super bien ! Je suis en train de faire la vidéo.

Caractéristiques :
- structure en poutres Lego
- microcontrôleur Arduino Uno avec Shield Uno R3 V5.0
- 8 servos SG90
- batterie LiPo 2S 2200mAh
- alimentation UBEC 5V 7A
- 4 capteurs à ultrasons HC-SR04. Avant, gauche, droite, haut.
- Boom stopper 2A.
- bouton Start
- arrêt avec bouton de Reset
- chaussons amortisseur
- dimensions:
hauteur hors tout 23cm
longueur hors tout 40cm
largeur 19cm
hauteur au garrot 175mm (axe des servos)
poids 720g
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#18 Oracid

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Posté 11 septembre 2019 - 05:09

Voici la vidéo.
Notez comment il se sort bien de l'entremêlât de chaises.
Comme je le précise dans la vidéo, il n'est pas télécommandé.


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#19 Oracid

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Posté 12 septembre 2019 - 06:09

DSC_2386-L.jpg DSC_2396-L.jpg

Je viens d'installer une piste qui me permettra de tester quasiment en conditions réelles la course de Toulouse.
J'ai utilisé les plaques de plastique des palettes d'eau Hépard. Les plaques sont assemblées par des épingles à cheveux.
Elles sont maintenues au sol par des petits pavés que l'on ne voit pas sur la photo. Derrière les triangles.

J'ai mis un capteur à ultrasons supplémentaire, orienté vers le haut. Cela en fait donc 4 sur le robot.
Ce capteur est destiné à détecter le portique que l'on peut voir sur la photo.
Je commence les tests, demain.
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#20 Thot

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    Gestuelle et conscience artificielle.
    Bipédie et quadrupédie

Posté 13 septembre 2019 - 12:32

Hate de le voir évoluer sur la piste ^_^ 


"Il n'y a rien de plus étrange pour l'homme que son image" RUR, Karel Capek
Caliban Midi - Art - Terroir et Robotique





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